专利名称：多层次能源分析管理系统的制作方法
技术领域：
本发明关于一种多层次能源分析管理系统，尤指可实时获取与推估工厂或建筑相关设备的耗能与效率信息，进而提升耗能系统整体面的能源使用效率与能源管理，而达到有效节能的功效者。
背景技术：
一般工厂在最初建厂时，其相关系统的设计是为了达到最大产能，其所装设的监控系统仅用以作为达到顺利生产制造的目的，以及防止设备临时故障或发生安全性等问题发生，并没有把节能减排或能源管理的要求一并考虑，因此，常会导致不必要的能源浪费， 无法节能减排。市面上目前已有的能源管理系统是汇整所有的耗能数据与运转数据后，或建立耗能的固定样式(pattern)，或提供统计分析工具，供用户自由运用，这样的系统无法应用于耗能变动性大的工厂，一般人亦无法简易快速地去管理与分析节能减排的空间。节能减排当前工厂能源管理的首要目标，一般进行节能减排诊断的顺序大致为寻找与识别低效率的设备、进行低效率设备的效率量测、提出改善设备效率的方法(包括更换成高效率的新设备)与效率改善的幅度、然后依据每年生产制造的时数与时程，计算可节省的能耗量与能源成本。但是当工厂依据上述的建议改善设备效率，事后验证测试改善后所节省的能耗量与能源成本，都会发现改善后的效果并未如改善前所预测，其原因因为一个耗能系统内设备之间有互相作用(interaction)的缘故，即当设法使一个设备节能时，有时便会增加相邻设备的耗能，或是该设备的节能幅度受相邻设备影响而无法如预期大幅调升。因此如果没有一个可将设备间的作用关系并入节能减排算法的工具，则永远无法正确预估节能减排的效果。
发明内容
因为上述已知能源管理系统的缺憾，本发明提出一种多层次能源分析管理系统， 以期可以提供一般用户可以分层分析能源的耗能情形、提高耗能系统面的能源使用效率、 决定节能减排的策略，以及依据生产排程正确预估转化能源(如蒸汽、压缩空气、冷却水、 冰水...等)的动态需求、耗能系统与设备的动态变化，提供节能操作人员节能优化的操作建议，且估计与量测初始能源(如电力、原水、燃料)的耗用量，进而可应用于工厂与建筑的能源分析与管理，而达到有效节能的功效。为达上述目的，本发明的多层次能源分析管理系统其包含有一用以作为耗能数据汇整与分析的管理控制机构；一与管理控制机构连接的能源成本机构，提供能源的单价数据至管理控制机构；一与管理控制机构连接的制造执行机构，提供生产排程数据至管理控制机构；以及一与管理控制机构连接的监控节能机构，监控相关设备的运转与效率，以及依
3据管理控制机构预估的转化能源需量，实时提供优化的节能控制，且估计与量测初始能源 (如电力、原水、燃料)的耗用量，并传输相关设备的耗能数据至管理控制机构进行汇整与分析。由于采用以上技术方案，本发明至少具有下列的优点
1.汇整统计与显示耗能系统/耗能设备的实际耗能量、耗能成本。2.在线预估耗能系统/耗能设备的耗能量、耗能成本。3.在线监测耗能系统/设备的效率。 4.依据实时负载的趋势或长期负载(生产排程)的预测，提供在线最佳节能控制的建议，如开启/关闭指定的一部或多部空压机(当多部空压机并联运转时)、变更空压机的控制模式、最佳冰水主机的负载配置。5.提供在线节能对策分析能力，供用户于假设的条件下调变生产所需的转化能源需量、运转参数与/或设备效率后，计算显示每年可能省的初始能源耗能量与耗能成本。
图1为本发明的基本架构示意图。图2为本发明的使用状态流程示意图。图中 管理控制机构1 能源成本机构2 制造执行机构3 监控节能机构4 节能单元41
监控单元42 压缩空气节能单元41a 压缩空气监控单元42a 冷却水节能单元41b 冷却水监控单元42b 加热炉节能单元41c 加热炉监控单元42c 空调节能单元41d 空调监控单元42d 锅炉蒸汽节能单元41e 锅炉蒸汽监控单元42e 压缩空气系统51 冷却水系统52 加热炉系统53 空调系统M 锅炉蒸汽系统阳。
具体实施例方式为充分了解本发明的目的、特征及功效，现通过下述具体的实施例，并配合附图， 对本发明做一详细说明，说明如后
请参阅图1，为本发明的基本架构示意图。如图所示本发明多层次能源分析管理系统至少包含一管理控制机构1、一能源成本机构2、一制造执行机构3以及一监控节能机构 4所构成。上述所提的管理控制机构1用以作为初始能源与转化能源耗能数据的分层汇整与分析、以及依据生产排程预估转化能源需量。该能源成本机构2与管理控制机构1连接，提供能源的单价数据至管理控制机构 1，并接受管理控制机构汇整的耗能成本。该制造执行机构3与管理控制机构1连接，提供生产排程数据至管理控制机构1， 使管理控制机构据以预估未来的转化能源的需量。该监控节能机构4与管理控制机构1连接，用以监控相关设备的运转、效率与耗能量，以及依据管理控制机构1预估的转化能源需量，实时提供优化的节能控制、预估原始能源的需量、收集实际量测的原始/转化能源耗用量、比较预估与实际耗量两者间的差异并传输原始能源与转化能源的实际相关设备的耗能数据至管理控制机构1进行汇整与分析， 之后再由管理控制机构1传输能源需量预估数据至该监控节能机构4，而该监控节能机构4 至少包含有节能单元41及监控单元42。请参阅图2，为本发明的使用状态流程示意图。如图所示当本发明在使用时，可将监控节能机构4以多数的节能单元41及监控单元42至少与工厂产线的压缩空气系统 51、冷却水系统52、加热炉系统53、空调系统M以及锅炉蒸汽系统55等现场设备连接设置，而使监控节能机构4依据各现场设备定义出压缩空气节能单元41a、压缩空气监控单元42a、冷却水节能单元41b、冷却水监控单元42b、加热炉节能单元41c、加热炉监控单元 42c、空调节能单元41d、空调监控单元42d、锅炉蒸汽节能单元41e以及锅炉蒸汽监控单元 42e，在运作时可用以实时获取信息监视与(远地)控制压缩空气系统51、冷却水系统52、加热炉系统53、空调系统M以及锅炉蒸汽系统55等现场设备的运转情形，如发现异常则发出警告，此外，并可将压缩空气预估与实际的耗能数据、冷却水预估与实际的耗能数据、加热炉预估与实际的耗能数据、空调预估与实际的耗能数据以及锅炉蒸气预估与实际的耗能数据传输至管理控制机构1进行汇整统计与分析，而当管理控制机构1进行汇整统计与分析时，同时由能源成本机构2与制造执行机构3分别提供能源的单价数据以及生产排程数据，让管理控制机构1可依据能源成本机构2、制造执行机构3以及监控节能机构4的各项信息(如压缩空气系统的流量、冷却水系统的风扇效率、加热炉系统的燃烧效率、空调系统的热交换速率以及蒸气的供给量)预先估算各式耗能系统的耗用量与耗电量，并将能源需量预估数据传输至该监控节能机构4，用来让公司上层管理人员、财务人员、生产排程人员…等人员可通过管理控制机构1或监控节能机构4读取相关数据，从而进行节能决策分析，而调整生产排程以降至能的耗用量与成本。如上所述，本发明完全符合专利三要件新颖性、进步性和产业上的可利用性。以新颖性和进步性而言，本发明一种多层次能源分析管理系统，可了解相关设备的耗能情形， 并进行能源使用效率的管理，而达到有效节能的功效；就产业上的可利用性而言，利用本发明所衍生的产品，当可充分满足目前市场的需求。 但是，上述的具体实施方式
只是示例性的，是为了更好的使本领域技术人员能够理解本专利，不能理解为是对本专利包括范围的限制；只要是根据本专利所揭示精神的所作的任何等同变更或修饰，均落入本专利包括的范围。
权利要求
1.一种多层次能源分析管理系统，其特征在于包含一管理控制机构，用以作为初始能源与转化能源耗能数据的分层汇整与分析；一能源成本机构，与管理控制机构连接，提供能源的单价数据至管理控制机构，接受管理控制机构汇整的能源成本数据；一制造执行机构，与管理控制机构连接，提供生产排程数据至管理控制机构，使管理控制机构据以预估未来的转化能源的需量；以及一监控节能机构，与管理控制机构连接，用以监控相关设备的运转与耗能情形以及依据管理控制机构预估的转化能源需量，实时提供优化的节能控制，并传输原始能源与转化能源的实际耗能数据至管理控制机构进行汇整与分析。
2.如权利要求1所述的多层次能源分析管理系统，其特征在于所述监控节能机构至少包含有节能单元及监控单元。
3.如权利要求2所述的多层次能源分析管理系统，其特征在于各节能单元及监控单元系可依据不同的相关设备进行运转监控以及耗能的数据传输。
4.如权利要求2所述的多层次能源分析管理系统，其特征在于各节能单元及监控单元可依据不同的相关设备至少定义出压缩空气节能单元、压缩空气监控单元、冷却水节能单元、冷却水监控单元、加热炉节能单元、加热炉监控单元、空调节能单元、空调监控单元、 锅炉蒸汽节能单元以及锅炉蒸汽监控单元。
全文摘要
本发明公开一种多层次能源分析管理系统，其包含一管理控制机构；一与管理控制机构连接的能源成本机构，提供能源的单价数据至管理控制机构，接受管理控制机构汇整的能源成本数据；一与管理控制机构连接的制造执行机构，提供生产排程数据至管理控制机构，使管理控制机构据以预估未来的能源需量；以及一与管理控制机构连接的监控节能机构，用以监控相关设备的运转、效率与耗能量，并传输相关设备的耗能数据至管理控制机构进行汇整与分析。本发明可掌握相关设备的耗能情形，进行能源使用效率的管理，并实时控制符合需量的能源供给量，进而可应用于工厂与建筑的能源分析与管理，而达到有效节能的功效。
文档编号G06Q10/00GK102446289SQ20101029838
公开日2012年5月9日 申请日期2010年9月30日 优先权日2010年9月30日
发明者庄丁祥, 林瑾余, 林长庚, 郑吉甫, 陈金佑 申请人:新鼎系统股份有限公司